第35 卷第4 期
Vol. 35 No. 4
水利水电科技进展
Advances in Science and Technology of Water Resources
2015 年 7 月
Jul. 2015
DOI:10. 3880/j. issn. 1006 7647. 2015.04.005
煤矿开采对窟野河地表径流影响的水文模拟
郭 巧 玲 1 ,韩 振 英 1 ,杨 琳 洁 2 ,熊 新 芝 1
(1.河南理工大学资源环境学院,河 南 焦 作 454003 ; 2.河南黄河水文勘测设计院,河 南 郑 州 450003)
摘要 :为了探明煤炭开采与窟野河河川径流减少甚至断流 之间的关系,利用窟野河控制性水文
站—— 温家 川站 1953— 2 0 1 0 年逐日流量资料及相关水文气象资料,在对其径流变化特性进行分析
的基础上,通过黄河月水量平衡模型模拟定量评价煤矿开采对地表径流的影响。结果表 明:1953
年以来,窟野河流域实测径流量以1 9 7 9 年 和 1 9 9 9 年为转折点总体上呈现阶段性减少趋势;人类活
动对 径流减少影 响的比 例由1979— 1 9 9 8 年 的 39. 4 4 % 快 速 上 升 到 1999一2 0 1 0 年 的 56. 50 % ,其
中,煤矿开采对径流的影响量年均值在1999一2 0 1 0 年间达到29. 69 m m ,约 2. 5 8 亿 m V a ,成为影响
窟野河地表径流减少的主导因素。
关键词:窟野河;地表径流;煤矿开采;黄河月水量平衡模型;模型模拟
中图分类号:TV1 21 + .2 文献标志码:A 文章编号:1006 76 47 (2 015)04 0019 05
Hydrological simulation of impacts of coal mining on surface runoff in Kuye River//GUO Qiaoling1, H A N
Zhenying1,Y A N G Linjie2, XIONG Xinzhi1 ( 1. Institute of Resource and Environment,Henan Polytechnic University,
Jiaozuo 454003,China ; 2. Henan Yellow River Hydrological Survey and Design Institute,Zhengzhou 450003,China)
Abstract: In order to make clear the relationship between coal mining and runoff reduction or even drying-up of the Kuye
River, China, we analyzed the variation characteristics of runoff with the daily runoff data and related hydrometeorology data
from 1953 to 2010 of the Wenjiachuan station, a control hydrological station at the Kuye River. Then, the impacts of coal
mining on surface runoff are quantitative simulated by using monthly water balance model of the Yellow River. The results
indicate that the measured runoff data generally present a phase-decreasing trend over the last 60 years with turning points
in 1979 and 1999. The runoff reduction ratio due to human activities was 39. 4 4 % during the period from 1979 to 1998,
and it quickly increased to 56. 50% during the period from 1999 to 2010,in which the annual average runoff value affected
by coal mining reached 29. 69 m m ,which is equivalent to approximately 2. 58x108m 3/year. That is,human activities have
become the dominant factor causing reduction of surface runoff in the Kuye River.
Key words: Kuye River; surface runoff; coal mining; monthly water balance model of Yellow River; model simulation
煤炭开采诱发的地下水位下降、泉水流量锐减
或干涸、河水减少甚至断流、水污染加重等水环境问
题十分严重,其中河川径流减少甚至断流问题尤为
突出,已严重影响到矿区经济的发展和群众的生活,
使本来就已十分紧张的区域水资源供需矛盾更加尖
锐 ,制约着矿区生态环境建设和经济社会的可持续
发展。窟野河是黄土高原与毛乌素沙漠过渡区流量
最大的河流,也是神府煤田开发、生态环境维系的主
要水源。近年来,随着能源化工基地建设步伐的加
快 ,水 资源供需矛 盾日益突出,窟野河流量不断减
少 ,甚至 出现了 连 续断流 现 象 。据 资 料 统 计 ,2000
年断 流 75 d ,2 0 0 1 年 断 流 106 d ,2 0 0 2 年 断 流 220 d ,
200 3— 2 0 0 5 年 每 年 断 流 都 超 过 100 d ;2000— 2008
年 与 1956— 2 0 0 0 年相比 ,窟野河年平均径流量减少
了 7 1 . 5 % 。范立民[1]分析认为,除气候变化等自然
原因外,2 0 世 纪 8 0 年代中后期开始的煤炭开发,尤
其 是 2 0 世 纪 9 0 年代以来的高强度采煤,是造成窟
野河流量衰减和断流的主要原因;刘二佳等[2]采用
多元线性回归方法分析 认为 1997— 2 0 0 5 年间煤炭
开采 对径流 减少 的贡 献率达52. 2 7 % ;蒋 晓辉等 [3]
通过 月水 量平衡 模拟发 现1997— 2 0 0 6 年间由于煤
炭 开 采 导 致 的 径 流 减 少 占 该 阶 段 径 流 变 化 的
5 4 . 8 % ;吴喜军等[4]采用逐步回归法分离了降雨、水
保措 施 和 煤 炭 开 采 量 对 径 流 的 影 响 ,指 出 1999—
基金项目:国家自然科学基金青年科学基金(41201020)
作者简介:郭巧玲(1978—),女,陕西华阴人,副教授,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:guoqiaoling@hpu. edu. cn
水利水电科技进展,2015,35 (4) Tel :025 - 83786335 E-mail :jz@ hhu. edu. cn http ://www. hehaiqikan. cn • 19 •